Zwei neue Schwergewichte der Forschung in der Bioverfahrenstechnik [29.01.19]
Im Fachgebiet Bioverfahrenstechnik gibt es neue Schwergewichte der Forschung: Prof. Dr. Rudolf Hausmann und Dr. Marius Henkel haben zwei neue Vorhaben eingeworben.
Prof. Dr. Hausmann erhält 350.000 Euro von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) für das Projekt „Schließen von Grundwissenslücken zur effizienten Surfactinproduktion“, das am 1. Juni 2018 für drei Jahre startete. Das Projekt von Dr. Henkel „Nano-Mem-to-Tech“ fördern die Baden-Württemberg Stiftung und das VDI Technologiezentrum mit fast 290.000 Euro. Es läuft seit 1. Oktober 2018 ebenfalls für drei Jahre.
Projekt: Schließen von Grundwissenslücken zur effizienten Surfactinproduktion
Das sogenannte Surfactin gilt wegen seiner außergewöhnlich starken Oberflächenaktivität und seiner bioaktiven Eigenschaften als eines der vielversprechendsten Biotenside. Gebildet wird es von dem Bakterium Bacillus subtilis. Doch eine effiziente biotechnologische Produktion ist im Augenblick noch nicht möglich, da es noch grundlegende Wissenslücken gibt.
Zunächst wollen die Forscher das Genom von B. subtilis sequenzieren. Denn eines der Probleme besteht darin, dass das gebildete Surfactin möglicherweise eine antibiotische Wirkung hat, das Bakterium also sein eigenes Wachstum behindert. Das will das Forschungsteam aufklären und Antibiotika-Tests durchführen, bevor es das Fermentationsverfahren optimiert.
Für die Bioprozessentwicklung sind in Abhängigkeit von den bisherigen Ergebnissen zwei Alternativen vorgesehen. Im Falle einer starken Beeinträchtigung des Bakterien-Wachstums durch Surfactin wird der Schaum entfernt, den die Zellen während der Fermentation erzeugen. Bei einer Toleranz von Zellen bis zu einer hohen Konzentration an Surfactin planen die Forscher, die Fermentation unter Verwendung eines Antischaummittels durchzuführen.
Projekt: Nano-Mem-to-Tech
Nanodiscs sind winzige, scheibenförmige Strukturen aus Proteinen und Membranlipiden, die sich durch einen sogenannten Selbstassemblierungsprozess bilden – das heißt autonom und ohne äußerliche Einwirkungen. Sie sind die kleinsten biologischen Membraneinheiten. Und sie können andere Membranproteine einbetten, die zum Beispiel für pharmazeutische Anwendungen relevant sind.
Das Forschungsteam hat bereits eine Trägerschicht entwickelt, auf der die Nanodiscs mit ihren eingebetteten Membranproteinen präsentiert werden. Die Forscher im Projekt Nano-Mem-to-Tech wollen so Membranproteine etwa für biotechnologische oder biopharmazeutische Anwendungen nutzbar machen – und dafür Techniken für die Herstellung von Metamembranen in industrie-relevanten Dimensionen entwickeln.
Projektpartner von Dr. Henkel sind zwei Forschungsgruppen von der Universität Ulm. In Hohenheim liegt der Fokus der Arbeit zum einen darauf, mittels modellbasierter Prozessoptimierung die rekombinante Produktion des Crosslink-fähigen Membrane-Scaffold-Proteins zu verbessern, und zum anderen mathematische Methoden zu nutzen, um eine Vorhersage von Schichtdicken zu ermöglichen.
Die Eckdaten der beiden Projekte lauten:
- Projekttitel: Schließen von Grundwissenslücken zur effizienten Surfactinproduktion
- Fördersumme/Geldgeber: 350.000 Euro (DFG)
- Projektdauer: 1.6.2018 - 31.5.2021
- Projekttitel: Selbst-assemblierende Nanodiscs und Hydrogele als Metamembran-Komposite zur Präsentation funktioneller Membranproteine: von Nanostrukturen zu technischen Oberflächen für Proteinbiochemie und Pharmaforschung (Nano-Mem-to-Tech)
- Fördersumme/Geldgeber: 289.349,69 Euro (Baden-Württemberg Stiftung / VDI TZ)
- Projektdauer: 1.10.2018 - 30.9.2021
Schwergewichte der Forschung
Als „Schwergewichte der Forschung“ gelten herausragende Forschungsprojekte mit einem finanziellen Volumen von mindestens 250.000 Euro bei den Experimental- bzw. 125.000 Euro bei den Sozial- und Gesellschaftswissenschaften. Die Pressestelle begleitet solche Projekte mit einer internen Meldung und einer Pressemitteilung.
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